6 век до н. э.
В Персии создается разветвленная дорожная сеть. Протяженность одного из шоссе составила 2500 км.
Персидский царь Кир организовал регулярную курьерскую почту на главных шоссейных дорогах. Были построены специальные станции-дворы для смены лошадей. Такая практика доставки почты известна и в Римской империи, а позже этот образец доставки почты внедряется в практику и в XVI в. н. э.
Греческий философ Аксимандр (ок. 610–546 до н. э.) изобрел квадрант, который впоследствии способствовал развитию астрономии.
В Древней Греции начинает развиваться математика - наука, построенная на строгих логических доказательствах, а также астрономия. К этому времени относится построение математических теорий, а также первых астрономических теорий.
Египтяне научились отличать планеты от звезд. На сводах храмов и гробниц они изображали карты звездного мира.
В Древнем Риме был построен канал "клоака максима", который до нашего времени обслуживает римлян.
В Древней Греции и Риме быстро развивалось производство изделий из глины, им занималось большое количество ремесленников. Они изготавливали посуду, лампы, художественную керамику, терракотовые статуэтки. Всю посуду изготавливали на гончарном круге. До 5 в. до н. э. греческая художественная керамика была расписной, позднее распространяется рельефная керамика. С конца 5 века до н. э. чрезвычайно разнообразные по форме и назначению керамические вазы начали покрывать черным лаком с черным оттенком. Украшали орнаментом с помощью специальных штампов и матриц.
В Древней Греции в больших количествах добывают мрамор. Известны открытые разработки мрамора недалеко от Афин и подземные разработки на островах Пароса и Наксоса. Вынимали мрамор либо в виде прямоугольных блоков, либо в виде кусков неправильной формы в зависимости от структуры слоев. Глыбы мрамора обрабатывали кувалдой и зубилом, а затем стесывали заостренным долотом.
В строительной технике в Риме в 6–1 в.в. до н. э. перенимают ордерную систему греков. В это время в строительной технике римляне начинают широко создавать арочные и сводчатые конструкции, воздвигают крупные общественные здания. Был построен гигантский амфитеатр Колизей длиной 187,5, шириной 156,7 и высотой до 46,6 м, вмещавший до 90 тыс. человек.
В строительной технике Древней Греции и Рима широко использовали глину, из которой изготовляли сырцовые обожженные кирпичи. Для изготовления сырцового кирпича глину очищали от твердых вкраплений и перемешивали с мелкими соломенными высевками. Затем из этой массы весной или осенью, когда обеспечивалось более равномерное высыхание, формировали кирпич. После формовки его выдерживали в течение 2 лет и только потом использовали в строительстве. Наружные стены зданий выкладывали в одни кирпич, внутренние перегородки - в полкирпича. Кроме глины в строительстве применяли известняк, мрамор разнообразных цветов, песчаник и материалы вулканического происхождения. Гранит и порфир шли на изготовление целых колонн и облицовочных плит для стен и полов. Вяжущим веществом служила известь трехлетнего возраста, которая состояла из одной части известкового теста и трех частей песка. Деревянные, глиняные и каменные стены штукатурили, применяя в штукатурных растворах гипс. Штукатурный раствор наносился на поверхность несколькими слоями и после высыхания приобретал высокую прочность. Непросохший покрывочный слой штукатурки красили, затем кистью наносили лаковую пленку из белого плавленного воска, растворенного в масле. Это обеспечивало долговечность окраски штукатурки.
550 г. до н. э. В Древней Греции в городе Эфесе известными архитекторами Харсифоном, его сыном Метагеном, Пеонитом и Деметрием сооружено одно из семи чудес света - храм Артемиды.
530 до н. э. В Древнем Риме и Древней Греции сооружаются большие централизованные системы водоснабжения. В города вода подавалась самотеком по каналам, специальным керамическим трубам в колодцы, из которых ее поднимали с помощью ворота. При пересечении долин и оврагов каналы прокладывали по специальным мостам - акведукам. Некоторые акведуки сохранились до наших дней и являются образцами древнего инженерного искусства. При сооружении использовалась арочная конструкция. Вода по трубам поступала к дворцам и домам вельмож и богатых граждан, а также к баням, фонтанам и бассейнам.
В Греции строитель Эвпалинос на острове Самос построил туннель в скале протяженностью свыше 1000 м для водопровода. Однако в строительстве водопроводов преуспели больше всего римляне.
Широко ведется добыча полезных ископаемых, особенно в Древней Греции и Риме. На некоторых рудниках работало свыше тысячи рабов. В Греции наиболее известны Лаврийские рудники, в них добывали свинцовый блеск, из которого выплавляли свинец.
В Риме для строительства городов, дорог, систем водоснабжения, а также для удовлетворения спроса ремесленного производства требуется большое количество металла и строительного материала. Труд многочисленных рабов обеспечивал Рим железом, медью, золотом и серебром. При добыче использовали кайло, зубило, лом, кувалду, клин. На поверхность руду транспортировали вручную в корзинах или кожаных мешках. Ими же вычерпывали воду.
Начинается шахтная разработка руды. Отдельные шахты достигали глубины более 100 м. На некоторых шахтах руду поднимали в бадьях с помощью ручного ворота.
520 г. до н. э. Согласно тогдашним представлениям о Земле, греком Гекатаиосом Милетским (560/550 - 485 до н. э.) нарисована одна из первых карт поверхности Земли.
5 в. до н. э.
В Египте, Финикии, Древней Греции применяют абак (от греческого abax - доска) - счетный инструмент, представляющий собой дощечку, покрытую слоем песка. На ней острой палочкой проводили линии и в получавшихся колонках передвигались камешки и кости (как в русских счетах) для арифметических вычислений. В Древнем Риме абак назывался calculi или abaculi. В дальнейшем от этого слова произошло латинское сalculatore (вычислять) и calculus (исчисление), калькуляция.
В земледелии Греции применяют настоящий плуг, который переворачивает пласты земли. Позднее в Италии применяют усовершенствованный плуг с колесами и резцом. Хлеб жали серпами и косами.
Персидский царь Дарий достроил канал между Красным и Средиземным морями. По некоторым источникам, строительство канала началось еще до 1200 г. до н. э. Канал эксплуатировался несколько столетий, несколько раз ремонтировался. С 9 в. до н. э. движение судов по нему приостановлено, впоследствии он был закрыт и заброшен. В XIX в. вместо старого канала построен новый, Суэцкий канал. Вторым известным каналом Древнего мира был "канал царей", связывающий реки Ефрат и Тигр, протяженностью 400 км.
С развитием городов и торговли Древней Греции и Древнем Риме широко распространяется колесный транспорт.
В Римской империи идет широкомасштабное строительство дорог и мостов. Построены 372 большие дороги, часть которых соединяла Рим с его провинциями. Дороги строились, как правило, из гравия, булыжного и тесаного камня, скрепленного известковым раствором. Толщина дорожного покрытия достигала 1 м. Знаменитая дорога Аппия была вымощена из каменных восьмиугольников, что придало ей особую прочность. Профиль дороги был покатым, по обеим сторонам ее сооружали каменные парапеты и почти через каждый километр ставили каменные столбы. В болотистых местах строили дороги с деревянным покрытием.
Время возвышения Афин. Расцвету греческой архитектуры и строительства способствует расцвет греческой архитектуры и строительства. Греческим зодчим принадлежит одно из важнейших достижений архитектуры - создание ордера (закономерной системы архитектурных форм): дорического, ионического, коринфского. Разрабатываются приемы гармонической соразмерности отдельных частей зданий.
Кузнецы пользуются шарнирными клещами.
Начинается обработка хлопка, который был известен и раньше.
Изобретены ножницы, использующиеся для стрижки овец, разрезания и кройки материи, а также для постригания волос и усов.
В военной технике Афин основной военной техникой был флот, который насчитывал почти 300 кораблей. Для ведения морского боя строили боевые корабли, у которых носы были покрыты медью. Для перевозки войск служили транспортные суда. Самым распространенным типом военного греческого корабля была трехпалубная триера - быстроходное, длинное судно с хорошей маневренностью. На корабле располагалось до 170 гребцов. Численность остального экипажа, включая солдат для десанта, достигала 200 человек.
Плотники пользуются рамными пилами с железной режущей частью.
Начинают появляться зубчатые колесные механизмы и зубчатая передача. Изобретателями этих устройств считались древние греческие ученые Архимед (ок. 287–212 до н. э.) или Герон Александрийский (I в. до н. э.). В более поздний период зубчатые коленчатые валы становятся одним из основных элементов многих механизмов и машин.
В Греции ведется добыча серебра в шахтах, глубина которых достигает 120 м. На горных работах находилось до 1000 рабов. Вентилировались шахты естественным образом. Иногда устраивали специальные вентиляционные галереи. Горные выработки освещались небольшими глиняными лампами, в которые наливали масло. Лампы устанавливали в специальных нишах.
Впервые в мукомольном деле стали использовать мельницы, которые приводились в движение сначала вручную, а затем с помощью тягловой силы животных.
В Сиракузах сконструирован первый ручной самострел. В Древнем мире известны самострелы с упругим элементом типа лука.
В Греции появляется световой факельный телеграф для передачи сообщений на дальнее расстояние. Оптический телеграф используется вплоть до первой половины XIX в.
В Древнем Риме в 450 г. до н. э. в дорожном строительстве начинают применять асфальт.
В Древней Греции и Риме в строительной технике применяют железо (скобы, скрепки, штыри, затяжки), стекло, различные строительные инструменты и механизмы. Особенно широко железо применяют для изготовления столярных и плотничьих инструментов: топоров, сверл, молотков, продольных и поперечных пил, рубанков, стамесок, резаков, долот. В окна вставляли стекла небольшого размера и слюду. Стекло также применяли для изготовления красочной мозаики. Чтобы проверить пригонку камней и их уровень, строители пользовались циркулем, ватерпасом, отвесом, линейкой, угольником. Для подъема тяжестей применяют блоки, вороты, полиспасты.
V–IV вв. до н. э.
Ученым Демокритом выдвинута идея о зернистом строении вещества и об атоме как простейшей и неделимой частице.
В древнегреческой Олимпии, расположенной в северо-западной части Пелопонесса, изваяна величайшим древнегреческим скульптором Фидием статуя бога Зевса. Огромная и прекрасная статуя является одним из семи чудес света.
В Китае изготовлена самая ранняя глиняная посуда с письменами.
486 г. до н. э. В Китае князь государства У приказал построить водный путь для соединения рек Хуанхэ и Янцзы, - канал Хань Гоу. Длина канала почти 100 миль. Он является частью Великого Канала, соединяющего Ханчжоу и Пекин. Система дамб, каналов и шлюзов, созданных в 250 г. до н. э. Ли Бином настолько совершенна, что часть ее действует и поныне.
476 г. до н. э. - падение Римской империи.
Архитекторами Иктином и Калликратом под руководством греческого скульптора Фидия создается один из шедевров мирового искусства афинский акрополь Парфенон (447–438 гг. до н. э.). Больших высот достигает античная строительная техника. В 4 в. до н. э. уже применяется известковый раствор и начали строиться каменные сооружения - акведуки и водопроводные линии. Они давали 1,5 млн. кубометров воды в день. В то же время римляне ввели в действие 90 тысяч метров шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили только к Риму. В 3 в. до н. э. начал применяться пуццолановый раствор из измельченной порода вулканического происхождения, на основе которого вскоре появился бетон. Для облицовки зданий использовались известняк, туф, керамические плиты, штукатурка из извести и гипса. Расцвет архитектурного искусства в Древней Греции, а затем в Риме привел к зарождению теории архитектуры и строительного искусства.
В Греции начали использовать бревенчатые подъемные краны типа "журавль" для подъема и переноса груза.
При обмолоте зерна для приведения во вращение жерновов использовался крупный рогатый скот. Быков запрягали в колоды, которые крепились к верхнему каменному жернову. Подобный привод применялся и для дробления руды, и для производства оливкового масла. Дальнейшее усовершенствование упряжки способствовало появлению конного привода.
Около 400 г. до н. э.
Быстро и широко развивается военная техника, совершенствуется оружие, особенно в Древней Греции и Риме. Высокого уровня достигла осадная техника. Создаются первые метательные машины. Для метания применяют гастрафет - усовершенствованный металлический лук. Затем начинают использовать катапульту и полинтон. Катапульта метала стрелы со стальным наконечником. Источником энергии в ней служило натяжение тетив, изготовленных из сухожилий животных. Вес стрелы составлял 1,5 кг, длина - от 44 до 185 см, дальность полета стрелы - 400 м. Для метания больших каменных ядер служили баллисты, для камней меньшего размера - полинтоны. Первобытная праща послужила прообразом для изобретения механической пращи - онагры. Эта тяжелая метательная машина была установлена на колеса, снабжена жгутом тетивы, в который вставлялся рычаг с пращой для ядра. С помощью ворота тетива натягивалась, рычаг с ядром оттягивался и закреплялся засовом. При отдаче засова тетива выбрасывала ядро с огромной силой, ядра летели по высокой траектории на расстояние до 300 м. Кроме этого были распространены тараны, огромные подвижные башни (гелеополы), вороны. Высота гелеопол была в несколько этажей. На смену кораблям-триерам пришли большие четырех- и пятипалубные корабли. На них устанавливались боевые башни с метательными машинами. Однако в бою практическое значение по-прежнему имели небольшие боевые и транспортные корабли. Длина некоторых кораблей достигала 40 м, ширина 4,5 м.
Архит Таренский (428–347 до н. э.) изобрел винт. С этого времени винт является основным элементом во всех конструкциях машин и механизмах.
Поверхность предметов, в первую очередь домашнего обихода, украшается веществом, подобным эмали - смальтой.
В Южной Америке в империи инков в Перу инкским нейрохирургам для трепанации (удаления части черепа) ремесленниками создавались специальные хирургические инструменты.
4 в. до н. э.
В Китае начала строиться Великая китайская стена протяженностью почти в 6000 километров, высотой 6,5 метров и шириной 10 метров, по верху которой передвигались колонны войск с повозками. Через каждые 120 метров воздвигнуты башни.
В Древней Греции в 356 г. до н. э. житель древнегреческого города Эфеса Герострат из-за честолюбия, желания прославиться любой ценой и увековечить свое имя поджег храм богини Артемиды - одного из семи чудес света.
В Персии царь Кир держал на службе 30 тысяч человек, которых называли "царскими ушами". Расставленные в пределах слышимости друг друга, они голосом передавали сообщения для царя, а также его приказания. За день такие известия переносились на расстояние тридцатидневного перехода.
С распространением христианства в Риме начинают строить культовые христианские здания (базилики).
В Китае изготовлен чугун. Отливаются различные чугунные инструменты. Европейцы изобрели иной способ производства чугуна лишь после 1400 г. н. э.
В Греции принята на вооружение специальная сложная машина для метания камней, так называемый онагр.
В Риме введены в действие 90000 м шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили к Риму.
В Греции горизонтальный уровень определяют диоптром, пользуются отвесом и ватерпасом.
Аристотель создал общую систему строения мира, в центре которого находилась Земля. Его геоцентрическая система мира господствовала на протяжении более полутора тысяч лет.
Аристотель разработал теорию неравноплечных весов с передней гирей. Весы этого типа, названные позднее безменом, нашли широкое применение в Римской империи и были усовершенствованы учеными средневекового Востока.
В Малой Азии в Галикарнасе воздвигнут мавзолей Мавсола - один из грандиозных памятников греческой архитектуры поздней классики. Гробница является одним из семи чудес света.
В конце 4 века до н. э. грек Герофил из Халкедона открыл нервную систему и объяснил общие принципы ее функционирования, раскрыл роль спинного и головного мозга, изучил глаз и зрительный нерв, разработал диагностику по пульсу. Другой ученый Эрасистрат из Кеоса был основателем физиологии. Он специализировался в изучении кровообращения, интуитивно открыл роль капиллярных сосудов. Несмотря на то, что Эрасистрат считал что в артериях содержится воздух и только по венам проходит кровь, его открытия останутся непревзойденными сотни лет вплоть до Гарвея. Деятельность врачей представляла гораздо большее, чем просто механика врачевания. Они обладали моральным авторитетом, от них ждали и психологической помощи. При царском дворе Птоломеев у них был ни с чем не сравнимый престиж.
В Греции архитектор Пифей построил храм Афины Полии в Приеме. Задуманный при Александре, но законченный только во II в. до н. э., храм был воплощением канона пропорций, которому Пифей посвятил книгу. В этом храме все элементы кратны стороне цоколя несущего колонны перистиля.
Тягя к колоссальному в Греции приводит строительство монументальных алтарей - алтаря Гиерона II в Сиракузах длиной в одну стадию, большого алтаря Зевса и Афины на акрополе в Пергаме (размеры цоколя 36? 34? 5,6 метра), известного благодаря своим многочисленным скульптурам, алтаря Афины в Приене (13? 7 метров). К этим постройкам, возведенным в соответствии с греческими традиции, добавились египетские храмы. Особенно известны храмы построенные Птоломеями: в Филе - храм Исилы (Птоломей II); в Эдфу - храм Хора (Птоломей III, закончен в I в. до н. э.); в Эсне - храм Хнума-Ра (Птоломей VI); в Ком-Омбо - храм бога-крокодила Себека (Птоломей VI) и храм бога-сокола Гарвериса (Птоломей VI); в Дендере - храм Хатхор (последние Птоломеи). При строительстве использовались нововведения. Так, план постройки остается египетским: пилоны, двор с портиком, пронаос, зал гипостиля, святилище, окруженное приделами. Однако теперь каждую часть заключают в свою ограду, и в результате храмовый комплекс представляет собой ряд огороженных территорий, одна в другой. Появляется и вскоре становится единственным новый ордер - композитный, происходящий от коринфского; растительные орнаменты располагаются ярусами.